Стенд для испытания подшипников

 

Использование1 диагностирование подшипников скольжения. Сущность изобретения: стенд для испытания подшипников содержит станину, рабочий вал с устройством для крепления испытываемого подшипника , привод с кулачковым приводным валом и устройство для создания динамической нагрузки Устройство гидравлически связано с исполнительным органом и содержит плунжерные узлы Каждый плунжерный узел содержит KOprTyd втулки : каналами, плунжера, регуляторы и дозатор Плунжерные узлы радиально расположены в плоскости вращения кулачка прив бдн 0го вала. Число плунжерных узлов определяют из соотношения р+а,где р -длительность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом, о:-угол поворота приводного вала после соединения надплунжерт-юй полости с атмосферой до полной очередной герметизации гидросистемы стенда Стенд позволяет ускорить испытания путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения . 2 ил сл С

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (5Ц5 G 01 M 13/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4866436/27 (22) 17.09,90 (46) 15,12.92, Бюл. ¹ 46 (71) Институт проблем машиностроенйя АН

УССР и Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей (72) В.А.Логвин, А,П.Кудряш, Б,К,Балюк и

A,Н.Гоц (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1190228, кл. G 01 М 13/04, 1984. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОДШИПНИКОВ (57) Использование; диагностирование йодшипников скольжения. Сущность изобретения: стенд для испытания подшипйиков содержит. станину, рабочий вал с устройством для крепления испытываемого подшипника, привод с кулачковьгм "привОдным валом и устройство для создания дийамической нагрузки, Устройство гидравлически

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано при проведении испытаний подшипников скольжения, а также других пар трЕния и является усовершенствованием устрбйства по авт.св, ¹ 1190228, По основному вы.св. № 1190228 известен стенд для испьггания подшипнйков, содержащий рабочий вал с приспособлением для крепления испытуемого подшипника, привод с кулачковым приводным валом и нагружающее устрбйство в виде плунжерного узла, обеспечивающего возможность соединения надплунжерной полости с исполнительным органом и (через заданный промежуток времени) атмосферой, Ы, „178 1582 А I

2 связано с исполнительным органом и содержит плунжерные узлы, Каждый плунжерный узел содержит короб; втулкй б каналамй, плунжера, регуляторы и дозатор, Плунжерные узлы радиально расйо1 ожейы в "плоскости вращения кулачка приводного" вала.

Число плунжерных узлов определяют из соотношения n 360/ p + а,где p — длительность нагружения tio углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной йолости с исполнительным ортайом- и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом, а- угол поворота приводного вала после соединения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередной герметизации гидросистемы стенда, Стенд позволяет ус- Я корить испытания" йутем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения. 2 ил. С

Недостатком известйого стенда является его ограниченность в обеспечении ускорения, например," уСталостных или износных исследований материалов трущихся пар. Причина указанного-недостатка заключается в невозмОжности сокращения длительности испытаний путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения, так как с помощью "существующего с1 енда сказаййое "достигается только за счет увеличе ния ч"а ст оты вращения приводного вала плунжера; что имеет известные ограничения, вызванные йнерционностью подвижных деталей и узлов этого стенда, Целью предлагаемого изобретения является ускорение испытаний подшипников

1781582

15 и 360/ у+а, 20

30

k Ы360/ @+a, 45

55 и других пар трения путем увеличения в единицу времени числа циклов нагружения.

Поставленная цель достигается тем. что известный стенд для испытания подшипников (авт.св. М 1190228) снабжен дополнительными плунжерными узлами, радиально расположенными в плоскости вращения кулачка приводного вала, гидроколлектором, соединенным трубопроводамй с плунжерными узлами и испомнительнйм органом, причем регуляторы плунжерных узлов кинематически связаны с основным регулятором, а число плунжерных узлов определяют из соотношения где ф — длйтельность нагружения по углу поворота рабочего вала или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным Органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерHblM узлом; а — угол поворота приводного вала после соединения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередной герметизации гидросистемы стенда.

Такое выполнение стенда позволяет сократить время проведения трибологических или прочностных исследований материалов трудящихся пар путем увеличения с помощью и-плунжерных узлов и гидроколлектора числа циклов нагруженйя за один оборот рабочего вала, не повышая при этом частоту вращения вала привода, а значит инерционность нагружающего устройства, которая является одним из основных препятствий в обеспечении ускорения испытаний. Причем коэффициент ускорения испытаний, обеспечиваемый предлагаемым устройством, равен кратности На фиг. 1 изображена схема стенда для испытания подшипников; на фиг. 2 — сечение А-А на ф иг. 1.

Стенд содержит (фиг. 1) рабочий вал 1 с неподвижно закрепленным на нем испытуемым роликом 2, шарнирно закрепленную

rio концам трубчатую балку 3, в средней части которой над роликом 2 установлена разъемная втулка 4 для размещения в ней испытуемого вкладыша 5; электродвигатель

6; кинематически, например, ременной передачей 7 связанный.с рабочим 1 и кулачковым приводным валом 8 нагружающего устройства, которое состоит из радиально расположенных относительно оси приводного вала 8 плунжерных узлов 9 (фиг, 2); гидроколлектор 10, соединенный трубопроводами 11 с плунжерными узлами 9, и исполнительный орган 12 (шток во втулке), связанный каналом с гидроколлектором 10, Каждый из плунжерных узлов 9 содержит втулку 13, плунжер 14, контактирующий при помощи ролика 15 и пружины 16 с кулачком 17. Втулка 13 имеет центральный рабочий канал 18 для плунжера 14, всасывающее отверстие 19 и полость 20, гидравлически связанные трубопроводами 21 с емкостью 22 для рабочей жидкости и атмосферой, а также канал 23, гидравлически связанный трубоп роводом 11 с гидроколлектором 10. Плунжер 14 имеет продольный канал 24, обеспечивающий возможность соединения через радиальный канал 25 с каналом 23, или через радиальный канал 26 с полостью 20, а также дозатор 27. установленный на нем с возможностью перемещения при помощи регулятора 28. Регуляторы 28 всех плунжерных узлов 9 объединены зубчатыми передачами 29 в один основной (общий) регулятор 30, Стенд работает следующим образом, Включают электродвигатель 6, вращение от него передают через ременную передачу приводному валу 8 и жесткр связанному с ним валу 1. При набегании кулачка 17 на ролик 15 толкатель (не показан) сообщает плунжеру 14 движение вверх.

При ходе плунжера 14 вниз под действием пружины 16 (ход всасывания) рабочая жидкость 22 по трубопроводу 21 поступает в надплунжерную полость, При ходе плунжера 14 вверх (ход нагнетания) рабочая жидкость частично вытесняется обратно в емкость 22 до момента перекрытия всасывающего отверстия 19 торцом плунжера 14. В этот момент аккумулируется давление, а затем радиальный канал 25 плунжера 14 совпадает с каналом 23 втулки 13 (начало нагружения). Давление, предварительно созданное в надплунжерной полости, по каналу 24 плунжера 14, через каналы 25 и 23 передается рабочей жидкостью по трубопроводу 11 через гидроколлектор 10 штоку

12. Под действием штока 12 нагрузка передается через упругую балку 3 на узел трения. Нагружение продолжается до момента выхода отсечных отверстий 26 плунжера 14 из дозатора 27, После этого происходит разгрузка трубопровода 11 и возвращение штока 12 в исходное положение под действием упругой балки 3. Затем отсечное отверстие

26 снова заходит за дозатор 27, тем самым обеспечивая герметизацию гидросистемы стенда; в работу вступает следующая плунжерная пара и вышеизложенный процесс нагружения повторяется. Таким образом за

1781582 один оборот приводного вала 8 осуществляется шесть подобных нагружений.

Амплитуду создаваемой нагрузки можно изменять осевым перемещением дозаторов 27 по плунжерам 14 основным регулятором 30. Наибольшая нагрузка обеспечивается при крайнем верхнем положении дозаторов 27 и может достигать значительной величины, зависящей от прочности конструкции нагружающего устройства.

Если каждый из описанных выше плунжерных узлов 9 рассчитан на нагружейие, длительность которого по углу р поворота рабочего (или приводного) вала равна, например, ЗОО, что соответствует продолжительности между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом 12 и атмосферой (см. фиг. 4 Описания авт.св. N 1190228), а герметизация гидросистемы стенда обеспечивается через а = 10, то число плунжерных узлов 9 может быть равно и = 360/ rp+c = 9. Дальнейшее увеличение числа плунжерных узлов нежелательно, поскольку из-за наличия зазоров и перетечек рабочей жидкости в плун-. жерной паре ухудшается герметизация гидросистемы стенда и создание необходимой амплитуды нагружения.

Таким образом, преимуществом предлагаемого стенда является возможность сокращения до 9 раз времени исследований трущейся пары, например, на усталостную прочность или износостойкость без наруше. ния достоверности получаемых результатов за счет увеличения частоты приложения внешней динамической нагруэки за один . оборот рабочего вала, не повышая частоту вращения приводного вала нагружающего устройства, формула изобретения

Стенд для испытания подшипников, содержащий станину, рабочий вал с устройством для крепления испытываемого

5 подшипника, привод с кулачковым приводным валом и устройство для создания динамической нагрузки, гидравлически связанное с исполнительным органом и содержащее плунжерный узел с регулятором, 10 дозатором, установленным на плунжере и выполненным в виде втулки, кинематически связанной с регулятором и имеющей возможность перемещения вдоль оси плунжера, и роликом, контактирующим с кулачком

15 приводного вала плунжерэ, кинематически соединенного с рабочим валом, причем плунжерный узел выполнен с системой каналов, обеспечивающих возможность соединения надплунжерной полости с

20 исйолнительным органом и атмосферой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения испытаний путем увеличения в единицу времени числа циклов нагруженйя, стенд снабжен дополнительными плунжерными

25 узлами, радиально расположенными в плоскости вращения кулачка приводного вала, гидроколлектором, соединенным трубопроводами с плунжерными узлами и исполнительным органом, причем регуляторы

30 плунжерных узлов кинематически связаны с оснбвным регулятором, а число плунжерных узлов определяют из соотношения п 5 360/ p + rx, где p — длительность нагружения по углу поворота рабочего вала

35 или продолжительность между соединениями надплунжерной полости с исполнительным органом и атмосферой, обеспечиваемая одним плунжерным узлом; и — угол поворота приводного вала после со- .

40 единения надплунжерной полости с атмосферой до полной очередной герметизации

--, гидросистемы стенда.

1781582

Фиг.Я

Составитель В. Логвин .

Техред М.Моргентал Корректор А. Козориз

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4270 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб.. 4/5